Jeu des singulets de couleur

Combiner couleurs et anticouleurs de quarks pour explorer des composantes de méson, baryon et antibaryon.

À propos de cet outil

Choisissez deux ou trois quarks ou antiquarks. Le jeu libre donne immédiatement le résultat. Les répétitions sont autorisées ; cliquez sur une particule choisie pour la retirer. Le quiz demande méson, baryon, antibaryon, méson puis baryon. Sélectionnez Vérifier pour soumettre une seule réponse par manche, puis avancez. Une erreur remet la série à zéro. Changer de mode ou commencer un nouveau quiz démarre une nouvelle partie.

La couleur est une étiquette de charge. R, G et B ne décrivent pas la lumière visible ; les symboles barrés désignent les anticouleurs correspondantes. Une sélection valide est une composante de base d’un singulet de couleur. Elle n’est pas à elle seule l’état quantique singulet complet.

Un singulet de couleur de méson normalisé est (|R R̄⟩ + |G Ḡ⟩ + |B B̄⟩) / √3. Un singulet de couleur de baryon normalisé est (|RGB⟩ + |GBR⟩ + |BRG⟩ − |RBG⟩ − |GRB⟩ − |BGR⟩) / √6. L’état antibaryon correspondant est (|R̄ḠB̄⟩ + |ḠB̄R̄⟩ + |B̄R̄Ḡ⟩ − |R̄B̄Ḡ⟩ − |ḠR̄B̄⟩ − |B̄ḠR̄⟩) / √6. Les trois ou six termes sont des états de base orthogonaux, ce qui explique les facteurs de normalisation.

L’ordre des places compte dans ces expressions quantiques : les sommes baryoniques ont des signes alternés. Le jeu vérifie seulement si les couleurs choisies peuvent figurer dans l’un de ces termes, donc réordonner une sélection ne change pas la réponse. La vue optionnelle du singulet complet montre cette superposition normalisée de référence et surligne le terme choisi, avec son signe. Elle ne prépare pas d’état quantique et ne calcule ni saveur, ni masse, ni énergie de liaison, ni l’ensemble des hadrons. Plus de trois particules sort de ce jeu, ce n’est pas une interdiction générale en physique.

Seuls le mode et les particules choisies sont conservés lorsque le stockage local des entrées est activé. Réponses, scores et progression du quiz ne sont pas enregistrés. Recharger ou remonter l’outil reprend la première manche avec les particules choisies. Les anciennes parties transmettent uniquement ces choix.

Source : Harald Fritzsch, The history of QCD, CERN Courier (2012), pour les indices de couleur et les états singulets. Sa discussion historique n’est pas un énoncé sur le statut expérimental actuel des hadrons exotiques.

Mark Thomson, Quantum Chromodynamics, pp. 250–253 (2010).